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掺铝氧化锌作为前电极用于高效背发射极硅异质结太阳能电池
摘要： 对铝掺杂氧化锌（ZnO:Al）透明导电氧化物（TCO）层作为硅异质结（SHJ）太阳能电池背发射极结构中正面接触层替代氧化铟锡（ITO）的潜力进行了研究。研究发现，通过参数调控可使ZnO:Al电池性能达到与ITO几乎相当的水平，其功率转换效率分别为22.6%和22.8%。ZnO:Al较ITO性能略逊的主要原因在于该材料与正面银栅线间的接触电阻较高。完全无铟的SHJ太阳能电池（背面也采用ZnO:Al替代ITO）实现了22.5%的功率转换效率。
关键词： 光伏技术，硅异质结，背发射极，透明导电氧化物
更新于2025-11-14 15:25:21
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前部透明导电氧化物对背结硅异质结太阳能电池性能的影响：来自模拟与实验的见解
摘要： 本研究详细比较了氧化铟锡（ITO）、铝掺杂氧化锌（ZnO:Al）和氢化氧化铟（IO:H）在后结硅异质结（SHJ）太阳能电池光照侧的应用。其中ITO是该应用领域的先进材料，ZnO:Al因成本效益高成为有吸引力的替代品，而IO:H则是具有高迁移率和优异光学特性的透明导电氧化物（TCO）。通过数值模拟，我们确定了由相应TCO和非晶二氧化硅（a-SiO2）盖层组成的双层减反射涂层系统的光学最优厚度。通过二维电学模拟，我们对比了前结与后结器件，展示了串联电阻（Rs）随TCO方阻（Rsh）和器件有效寿命（τeff）的变化规律。研究表明存在一个与τeff相关的临界TCO Rsh值，超过该值后，后结器件在Rs方面将优于前结设计。我们对含相应层的太阳能电池进行了分析，证明采用双层减反射涂层时，更薄的优化TCO层能提升电池性能。结论指出：为实现最高效率的太阳能电池性能，如器件模拟所示，需要采用高迁移率TCO（如IO:H）。但后结太阳能电池设计允许使用导电性较低的TCO（例如经济型ZnO:Al），其性能与ITO相当，为大规模生产中的材料替代提供了可能。
关键词： 透明导电氧化物，方块电阻，串联电阻，背结，硅异质结，减反射涂层
更新于2025-10-22 19:40:53
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通过电子关联调控透明导电氧化物SrVO?的光学性质
摘要： 钒酸盐SrVO3是一种透明导电钙钛矿材料，其光学和电学性能可与最常用的氧化铟锡材料相媲美。尽管其电荷密度与金属相当，但由于该材料中电子传输的强电子关联特性（这会增大有效质量），SrVO3的等离子体频率低于可见光范围。因此，正如等离子体频率也取决于有效质量那样，强关联体系中结构与电子特性之间的著名相互作用可用于调节此类透明导体的光学特性。本研究通过脉冲激光沉积法，在不同晶格失配的钙钛矿衬底（如SrTiO3、LaAlO3和(LaAlO3)0.3(Sr2TaAlO6)0.7）上于不同生长温度下制备了SrVO3薄膜。通过分析其结构、电子和光学特性，阐明了应变对薄膜结构及等离子体频率偏移的影响。因此，这类新型透明导电氧化物中的电子关联效应可作为调节功能特性的补充杠杆。
关键词： 透明导电氧化物、钒酸盐、薄膜、关联材料、外延生长
更新于2025-10-22 19:40:53
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透明导电氧化物单分散纳米颗粒的制备
摘要： 通常，氧化铟锡（ITO）薄膜是通过使用ITO靶材的溅射工艺制备的，但靶材中仅有20%的ITO沉积在基板上。也就是说，约80%的ITO在远离基板的区域被消耗掉。铟的回收过程有限，导致起始材料中约20%的ITO未被回收而损失。即使在此过程中进行了ITO回收，我们仍需制备比薄膜表观用铟量多5倍的ITO靶材。若将溅射工艺改为印刷工艺，考虑到印刷会增加薄膜厚度，预计ITO用量可减少约50%。我们的目标技术还包括为本项目研发ITO纳米墨水。通过四烷基氢氧化铵辅助金属氢氧化物有机凝胶法，成功制备出单分散的立方形ITO纳米颗粒（NPs）。这些颗粒尺寸高度均一、形貌完美，且包含锡元素的完美单晶结构。尝试使用ITO纳米墨水制备薄膜时，在厚度低于200纳米的情况下成功成膜，经热处理后电阻率急剧下降至1.0×10?3 Ω·cm以下。同时开发了可作为ITO替代品的GZO纳米墨水。
关键词： 氧化铟锡，透明导电氧化物，均匀纳米颗粒，形貌控制
更新于2025-09-23 15:23:52
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微波辐照对SnO2薄膜电学和光学性能的影响
摘要： 我们报道了在商用2.45 GHz微波炉中采用原子层沉积法生长的SnO2薄膜经微波辐照后的电学与光学特性，并将其与初始沉积态SnO2薄膜进行对比。微波辐照后，薄膜的导电性和透光率均得到提升。其中辐照5分钟的样品展现出最优性能：载流子浓度为1.5×102? cm?3、霍尔迁移率为4.6 cm2/V·s、电阻率为8×10?3 Ω·cm、透光率达到95.77%。这些性能改善主要归因于微波辐照过程中SnO2晶格内形成了氧空位。本研究成果可用于制备纯SnO2基透明导电氧化物——这类氧化物通常需要掺杂其他元素来实现导电性。
关键词： 二氧化锡，透明导电氧化物，微波辐照，电学与光学性能
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用透明导电氧化物（TCO）作为光分束器对光学分束系统效率的数值评估
摘要： 在本研究中，我们模拟了太阳能电池组合的J-V特性以评估光学分光系统中的效率。采用两种不同的透明导电氧化物（TCO）作为分光器（ITO和SnO2:F）。根据Drude理论，使用不同浓度值对TCO的光谱响应进行建模。随后，通过SCAPS 1-D软件模拟电池的J-V特性，将每种TCO获得的光谱响应叠加到太阳光谱上，从而得到相应光谱。结果表明，当使用ITO作为分光器时，该系统中的太阳能电池可实现超过17%的效率，且两个电池均获得正向增益。
关键词： 分光系统、太阳能电池模拟、透明导电氧化物、SCAPS（软件）
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用三甲基铟、四(二甲氨基)锡和臭氧前驱体体系进行超薄氧化铟和氧化铟锡薄膜的原子层沉积
摘要： 氧化铟（IO）和氧化铟锡（ITO）作为优质透明导电氧化物层，在光电子领域应用广泛。这类涂层的一个潜在用途是增强航天器热辐射器涂层的电学性能——在该应用中消散累积静电荷至关重要。本研究作者通过原子层沉积（ALD）法合成了不同厚度的IO薄膜，探究其电学与光学特性的厚度依赖性，旨在为辐射器颜料涂层寻找最佳工艺条件。采用三甲基铟和臭氧作为IO前驱体，使用四(二甲氨基)锡(IV)源进行锡掺杂以制备ITO。在140°C下制备的原生IO薄膜呈现约0.46 ?/周期的生长速率，且薄膜电阻率低至1.4×10?3 Ω·cm。对于ITO薄膜，由1个锡循环+19个铟循环组成的ALD超循环工艺，可提供与文献广泛报道的10 wt.%掺杂量相对应的最佳锡掺杂水平。
关键词： 原子层沉积、氧化铟、光电子学、透明导电氧化物、薄膜、氧化铟锡
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过RBS、XPS和EDX对直流磁控溅射沉积的ZnO:Al,Bi和ZnO:Ga,Bi薄膜进行成分分析
摘要： 采用卢瑟福背散射能谱、X射线光电子能谱和X射线能量色散能谱分析了通过直流磁控溅射沉积的Bi掺杂ZnO:Al和ZnO:Ga透明导电薄膜（厚度300-400纳米）中的Bi掺入情况。溅射在氩气环境中进行，采用共聚焦几何结构的双靶材系统：一个为ZnO:Al2O3或ZnO:Ga2O3复合靶材，另一个为Bi金属靶材。通过调节相应靶材的电流密度(JBi)控制ZnO基体中铋掺杂剂的含量，以实现可见光区高光学透过率(>80%)。对于ZnO:Al,Bi薄膜，当JBi从0.06调整至0.26 mA cm?2时，Bi含量在0.1至最大1.5 at.%范围内变化。而在相似条件下制备的ZnO:Ga,Bi薄膜，Bi整体层含量最高达2.4 at.%，表面富集含量在1.3至8.8 at.%之间变化。研究还发现，经350°C真空热退火后，薄膜最表层因热蒸发作用导致Bi含量轻微减少。这些薄膜有望应用于透明光电极和热电材料领域。
关键词： 镓、铋、透明导电氧化物、掺杂、热电、铝、X射线光电子能谱、卢瑟福背散射、质子激发X射线发射、氧化锌
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用多源真空蒸发法制备的透明导电银β-氧化铝及掺铟银β-氧化铝薄膜的光电性能
摘要： 本研究报道了晶体透明导电银β氧化铝（AgAl11O17）和掺铟银β氧化铝（AgAl11O17:In）薄膜的光电特性。与铜铁矿型AgAlO2的p型导电性不同，通过热探针、霍尔效应和热电测量证实，六方晶系的AgAl11O17和AgAl11O17:In均为n型导电。其电导率变化范围（10-5-10-2 S/cm）与激活能的变化与载流子浓度及迁移率相关。这些薄膜展现出约3.93±0.02eV的宽直接带隙和高达约62%的透光率。
关键词： 透明导电氧化物、薄膜、电导率、光学性能
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年第20届透明光学网络国际会议（ICTON）- 布加勒斯特（2018年7月1日-2018年7月5日）] 2018年第20届透明光学网络国际会议（ICTON）- 光电子与生物传感应用中的透明导电氧化物
摘要： 透明导电氧化物具有优异的电学和光学特性，可有效提升集成光电子学、生物传感、光探测或阻变存储器等多种应用器件的性能。此外，它们还能与硅CMOS器件集成，具备大规模生产的潜力。本研究将聚焦于氧化铟锡（ITO）和氧化锌（ZnO），探讨其在集成光电子学、忆阻器和生物传感等不同应用领域中的表现。
关键词： 生物传感、忆阻器、透明导电氧化物、氧化铟锡、氧化锌、开关特性
更新于2025-09-23 15:22:29